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प्लेनेटरी गियरबॉक्स के फायदे और नुकसान
प्लेनेटरी गियरबॉक्स एक प्रकार का यांत्रिक ड्राइव है जिसमें एक ही आउटपुट शाफ्ट होता है। ये दक्षिणावर्त और वामावर्त दोनों दिशाओं में घूर्णन के लिए उपयुक्त होते हैं, इनमें जड़त्व कम होता है और ये उच्च गति पर कार्य करते हैं। इस प्रकार के गियरबॉक्स के कुछ लाभ और हानियां नीचे दी गई हैं। आइए देखें कि ये लाभ क्या हैं और आपको अपने अनुप्रयोगों में इनका उपयोग क्यों करना चाहिए। प्लेनेटरी गियरबॉक्स के कुछ लाभ नीचे सूचीबद्ध हैं।
वामावर्त और दक्षिणावर्त दोनों दिशाओं में घुमाने के लिए उपयुक्त
अगर आप बच्चों को घड़ी की सुइयों के बारे में सिखाना चाहते हैं, तो आप वामावर्त और असममित घूर्णन के लिए कुछ संसाधन खरीद सकते हैं। इन संसाधनों में घूर्णन की डिग्री पहचानने, घूर्णन के नियम लिखने और दृश्य प्रसंस्करण के लिए वर्कशीट शामिल हैं। आप इन संसाधनों का उपयोग कोणों को सिखाने के लिए भी कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, आकृतियों के घूर्णन से संबंधित गतिविधि पैक बच्चों को ज्यामितीय आकृतियों के घूर्णन के बारे में सीखने में मदद करता है। इसी तरह, दृश्य बोध गतिविधि पत्रक बच्चों को दृश्य रूप से जानकारी को संसाधित करने का तरीका समझने में मदद करता है।
घूर्णन के शारीरिक आधार को समझने के लिए कई अध्ययन किए गए हैं। हाल ही में हुए एक अध्ययन में, CZPT और अन्य शोधकर्ताओं ने इलेक्ट्रोकार्डियोग्राफिक और शारीरिक संरचना के आधार पर संक्रमणकालीन क्षेत्र की स्थिति की तुलना की। शोधकर्ताओं ने पाया कि 33 में से नौ व्यक्तियों में संक्रमणकालीन क्षेत्र सामान्य था, जिससे यह संकेत मिलता है कि घूर्णन किसी बीमारी का लक्षण नहीं है। इसी प्रकार, वामावर्त घूर्णन किसी आनुवंशिक या पर्यावरणीय कारक के कारण भी हो सकता है।
कोर टिप डेटा को दक्षिणावर्त और वामावर्त दोनों दिशाओं में घूमने के लिए डिज़ाइन किया जाना चाहिए। वामावर्त घुमाव के लिए दक्षिणावर्त घुमाव से अलग प्रारंभिक बिंदु की आवश्यकता होती है। उत्तरी अमेरिका में, स्टार-डेल्टा प्रारंभिक बिंदु का उपयोग किया जाता है। दोनों ही मामलों में, आकृति को उसके बिंदु के चारों ओर घुमाया जाता है। दूसरी ओर, वामावर्त घुमाव विपरीत दिशा में किया जाता है। इसके अलावा, एक ही गिम्बल का उपयोग करके वामावर्त घुमाव भी संभव है।
नाम के बावजूद, दक्षिणावर्त और वामावर्त दोनों दिशाओं में घूमने के लिए बल की आवश्यकता होती है। दक्षिणावर्त घुमाने पर वस्तु ऊपर की ओर रहती है। वहीं, वामावर्त घुमाव शीर्ष स्थिति से शुरू होकर दाईं ओर जाता है। विपरीत दिशा में घुमाने पर वस्तु वामावर्त दिशा में घूमती है, और इसके विपरीत भी। दक्षिणावर्त घुमाव वामावर्त घुमाव की विपरीत क्रिया है।
इसमें जड़त्व कम होता है
प्लेनेटरी गियरबॉक्स और सामान्य पिनियन-एंड-गियर रिड्यूसर के बीच मुख्य अंतर अनुपात का होता है। प्लेनेटरी गियरबॉक्स कम जड़त्व उत्पन्न करता है, जो एक महत्वपूर्ण लाभ है क्योंकि इससे टॉर्क और ऊर्जा की आवश्यकता कम हो जाती है। प्लेनेटरी गियरबॉक्स का उसके फिक्स्ड एक्सिस समकक्ष से अनुपात तीन गुना होता है। प्लेनेटरी गियरबॉक्स में पारंपरिक प्लेनेटरी गियरबॉक्स की तुलना में छोटे गियर होते हैं, इसलिए इसका जड़त्व ग्रहों की संख्या के समानुपाती होता है।
प्लेनेटरी गियर, स्पर गियर की तुलना में कम जड़त्व वाले होते हैं और भार को कई गियर दांतों में समान रूप से वितरित करते हैं। इसका अर्थ है कि इनमें बैकलैश कम होता है, जो उच्च स्टार्ट-स्टॉप चक्रों और बार-बार घूर्णन दिशा परिवर्तन वाले अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक है। एक अन्य लाभ इनकी उच्च कठोरता है। प्लेनेटरी गियरबॉक्स में स्पर गियरबॉक्स की तुलना में बैकलैश कम होता है, जिसका अर्थ है कि यह अधिक विश्वसनीय होता है।
प्लेनेटरी गियरबॉक्स में स्पर या हेलिकल गियर का उपयोग किया जा सकता है। स्पर गियर उच्च टॉर्क क्षमता प्रदान करते हैं, जबकि हेलिकल गियर कम शोर करते हैं और कम कठोर होते हैं। दोनों प्रकार के गियर मोटरस्पोर्ट्स, एयरोस्पेस, ट्रक ट्रांसमिशन और विद्युत उत्पादन इकाइयों में उपयोगी हैं। इन्हें असेंबल करने में पारंपरिक समानांतर शाफ्ट गियर की तुलना में अधिक समय लगता है, लेकिन पीडी श्रृंखला अधिक कुशल विकल्प है। पीडी श्रृंखला के प्लेनेटरी गियर सर्वो और रोबोटिक्स सहित कई अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं।
इसके विपरीत, एक प्लेनेटरी गियर सेट में इनपुट गति भिन्न हो सकती है। यह गियरसेट की आवृत्ति प्रतिक्रिया को प्रभावित कर सकता है। दो-चरणीय प्लेनेटरी गियरों के गणितीय मॉडल में गैर-स्थिर प्रभाव होते हैं और यह प्रायोगिक निष्कर्षों से मेल खाता है। चित्र 6.3 में एक एडेंडम दिखाया गया है। डेडेंडम का न्यूनतम मान लगभग 1.25 मीटर है। जब डेडेंडम सबसे छोटा होता है, तो उसमें जड़त्व कम होता है।
अधिक विश्वसनीयता प्रदान करता है
मानक स्पर गियरबॉक्स की तुलना में प्लेनेटरी गियरबॉक्स वाहन चलाने के लिए एक बेहतर विकल्प है। प्लेनेटरी गियरबॉक्स कम खर्चीला होता है, और इसमें बेहतर बैकलैश, उच्च भार वहन क्षमता और अधिक झटके सहने की क्षमता होती है। हालांकि, स्पर गियरबॉक्स के विपरीत, इसमें यांत्रिक शोर लगभग न के बराबर होता है। यह इसे उच्च झटके वाली स्थितियों के साथ-साथ विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों में अधिक विश्वसनीय बनाता है।
इकोनॉमी सीरीज़ की पावर डेंसिटी और टॉर्क क्षमता प्रेसिजन हेलिकल सीरीज़ के समान है, लेकिन इसमें प्रेसिजन हेलिकल सीरीज़ जितनी सटीकता नहीं है। इसके विपरीत, इकोनॉमी सीरीज़ के प्लेनेटरी गियरबॉक्स में स्ट्रेट स्पर प्लेनेटरी गियरिंग होती है और इनका उपयोग उच्च टॉर्क की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों में किया जाता है। दोनों प्रकार के गियरबॉक्स NEMA सर्वो मोटर्स के साथ संगत हैं। यदि टॉर्क डेंसिटी महत्वपूर्ण है, तो प्लेनेटरी गियरबॉक्स सबसे अच्छा विकल्प है।
बाह्य भार का फैलाव: प्लेनेटरी गियर सिस्टम की विश्वसनीयता का मॉडल बनाने के लिए SSI मॉडल का व्यापक रूप से उपयोग किया गया है। यह मॉडल सिस्टम के संपर्क बल और थकान शक्ति को सामान्यीकृत तनाव और शक्ति के रूप में लेता है। यह प्लेनेटरी गियर सिस्टम की विश्वसनीयता का मूल्यांकन करने के लिए एक सैद्धांतिक ढांचा भी प्रदान करता है। इसके अलावा, इसके कई अन्य फायदे भी हैं जो इसे उच्च तनाव वाले अनुप्रयोगों के लिए पसंदीदा विकल्प बनाते हैं। प्लेनेटरी गियरबॉक्स पारंपरिक रैक और पिनियन गियर सिस्टम की तुलना में अधिक विश्वसनीयता और दक्षता प्रदान करता है।
प्लेनेटरी गियरिंग अधिक विश्वसनीय और कॉम्पैक्ट डिज़ाइन वाली होती है। इसके कॉम्पैक्ट डिज़ाइन के कारण, कम जगह और कम वजन वाले क्षेत्रों में भी इसका उपयोग व्यापक रूप से किया जा सकता है। इसके अलावा, उच्च टॉर्क और रिडक्शन के कारण प्लेनेटरी गियरबॉक्स विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों के लिए एक उत्कृष्ट विकल्प है। प्लेनेटरी गियरबॉक्स के तीन मुख्य प्रकार हैं, जिनमें से प्रत्येक के अपने-अपने फायदे हैं। यह लेख इनमें से कुछ प्रकारों का वर्णन करता है। एक बार जब आप इनकी कार्यप्रणाली को समझ लेंगे, तो आप अपनी आवश्यकताओं के लिए सबसे उपयुक्त प्लेनेटरी गियरबॉक्स का चुनाव कर सकेंगे।
इसमें उच्च परिचालन गति है
प्लेनेटरी गियरबॉक्स को देखते समय, आपको यह तय करने में मुश्किल हो सकती है कि कौन सा चुनें। मुख्य मुद्दा गियरबॉक्स का उपयोग है। आपको शोर का स्तर, जंग प्रतिरोध, बनावट, कीमत और विश्व स्तर पर उपलब्धता जैसे अन्य कारकों पर भी विचार करना होगा। कुछ निर्माता दूसरों की तुलना में तेज़ी से काम करते हैं और उसी दिन गियरबॉक्स की डिलीवरी कर देते हैं। हालांकि, बाद वाले अक्सर प्लेनेटरी गियरबॉक्स को स्टॉक से बाहर होने पर ही डिलीवर करते हैं।
पारंपरिक गियरबॉक्स की तुलना में, प्लेनेटरी गियरबॉक्स इनपुट गति में उतार-चढ़ाव होने पर भी अधिक गति से चल सकता है। हालांकि, अधिक शोर के कारण ये गियर उच्च गति वाले अनुप्रयोगों में उतने कुशल नहीं होते। इसी कारण प्लेनेटरी गियर शोर वाले अनुप्रयोगों के लिए अनुपयुक्त होते हैं। यही वजह है कि अधिकांश प्लेनेटरी गियर छोटे पैमाने के अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाते हैं। कुछ अपवाद हैं, लेकिन सामान्यतः, प्लेनेटरी गियरबॉक्स उच्च परिचालन गति वाले अनुप्रयोगों के लिए बेहतर उपयुक्त होता है।
बेसिक प्लेनेटरी गियरबॉक्स, सामान्य पिनियन-और-गियर रिड्यूसर का एक कॉम्पैक्ट विकल्प है। इसका उपयोग उन विभिन्न अनुप्रयोगों में किया जा सकता है जहाँ स्थान और वजन की कमी एक महत्वपूर्ण कारक है। इसकी दक्षता भी अधिक होती है, जो इनपुट पावर का 97% तक आउटपुट प्रदान करता है। प्रदर्शन के आधार पर यह तीन अलग-अलग प्रकारों में उपलब्ध है। प्लेनेटरी गियरबॉक्स को वर्म गियर, स्पर गियर या स्प्रोकेट के रूप में भी वर्गीकृत किया जा सकता है।
प्लेनेटरी गियरहेड का डिज़ाइन उच्च परिशुद्धता वाला है और अपने आकार के हिसाब से यह काफी अधिक टॉर्क उत्पन्न कर सकता है। यह बैकलैश को दो आर्क-मिनट तक कम कर देता है। इसके अलावा, इसमें आजीवन चिकनाई होती है, जिसका अर्थ है कि रखरखाव की आवश्यकता नहीं होती। यह एक छोटे मशीन एनवेलप में आसानी से फिट हो जाता है और इसका आकार भी छोटा होता है। साथ ही, हेलिकल क्राउन गियरिंग से तेजी से पोजीशनिंग संभव होती है। सीलबंद गियरबॉक्स प्लेनेटरी गियरहेड में घर्षणकारी धूल को प्रवेश करने से रोकता है।
इसमें कमियां हैं
प्लेनेटरी गियरबॉक्स का डिज़ाइन कॉम्पैक्ट होता है और कम जगह में उच्च टॉर्क और भार वहन क्षमता प्रदान करता है। यह गियर व्यवस्था घिसावट की संभावना को भी कम करती है। प्लेनेट गियर प्लेनेटरी पैटर्न में व्यवस्थित होते हैं, जिससे भार के तहत गियर शिफ्ट होते हैं और टॉर्क का समान वितरण होता है। हालांकि, इस गियरबॉक्स में निवेश करने से पहले प्लेनेटरी गियर की कुछ कमियों पर भी विचार करना आवश्यक है।
प्लेनेटरी गियरबॉक्स एक उच्च परिशुद्धता वाला मोशन-कंट्रोल उपकरण है, लेकिन इसके डिज़ाइन और रखरखाव संबंधी कुछ चिंताएँ हैं। बेयरिंग पर भार अधिक होता है, जिसके कारण बार-बार लुब्रिकेशन की आवश्यकता होती है। साथ ही, ये आसानी से सुलभ नहीं होते हैं। इन कमियों के बावजूद, प्लेनेटरी गियरबॉक्स विभिन्न कार्यों के लिए उपयुक्त हैं। इनमें बैकलैश कम और टॉर्शनल स्टिफ़नेस अधिक होती है, जो इन्हें कई अनुप्रयोगों के लिए उत्कृष्ट विकल्प बनाती है।
परिणामस्वरूप, प्लेनेटरी गियरबॉक्स की गति लोड और गति के साथ बदलती रहती है। कम अनुपात पर, प्लेनेटरी गियर की तुलना में सन गियर बहुत बड़ा हो जाता है। अनुपात बढ़ने पर, सन गियर बहुत छोटा हो जाता है, जिससे टॉर्क कम हो जाता है। प्लेनेटरी गियर भी उच्च गति वाले वातावरण में अपना टॉर्क कम कर देते हैं। इसलिए, प्लेनेटरी गियरबॉक्स की स्थिति की निगरानी के लिए अनुपात एक महत्वपूर्ण कारक है।
अत्यधिक घर्षण (ड्रैग) का कारण घटकों का निर्धारित मापन न होना या अत्यधिक स्नेहन हो सकता है। घर्षण को दोनों दिशाओं में मापना चाहिए और यह स्वीकार्य सीमा के भीतर होना चाहिए। ग्रीस और तेल प्लेनेटरी गियरबॉक्स के लिए दो सामान्य स्नेहक हैं, लेकिन चुनाव काफी हद तक आपके उपयोग पर निर्भर करता है। ग्रीस प्लेनेटरी गियर को अच्छी तरह से चिकनाई देता है, जबकि तेल को कुछ हज़ार घंटों के बाद रखरखाव और पुनः स्नेहन की आवश्यकता होती है।
editor by czh 2023-02-13
